带纵摇前墙的新型振荡水柱式波浪能装置转换效率以及水动力性能数值研究

作者：任翔; 邓争志^*; 程鹏达

来源：海洋工程, 2021, 39(05): 66-77.

DOI：10.16483/j.issn.1005-9865.2021.05.007

• OpenFOAM
• 振荡水柱
• 纵摇前墙
• 透射系数
• 耗散系数
• 波能转换效率

提出了一种带纵摇前墙的新型振荡水柱式波浪能(OWC)装置,借助Open FOAM开源代码平台和waves2Foam工具包,数值模拟研究带纵摇前墙OWC装置的水动力性能和转换效率。主要研究前墙吃水d1、前墙密度ρ、后墙吃水d2、旋转约束力(用无量纲弹簧系数K表示)对该装置的反射系数Cr、透射系数Ct、耗散系数Cd和波能转换效率ξ的影响规律。结果表明,纵摇前墙能有效减少能量耗散,提高波能转换效率ξ;无量纲弹簧系数K对装置转换效率的影响主要集中在短波区域,且在K为0时装置具有最大的转换效率和最宽的高效频率带;前墙的密度和吃水深度对水动力系数影响不大;后墙的吃水深度对水动力系数影响较大,增加吃水深度能有效提高装置对于中短波和中长波段的波能转换效率,但对系统整体的能量耗散系数影响不大。

• 单位
  中国科学院力学研究所; 浙江大学